химический каталог




Общая и неорганическая химия

Автор Н.С.Ахметов

числа 4 и 6, а для Nb(V) и Ta(V) — 6 и 7. Кроме того, существуют соединения, в которых координационное число Nb(V) и Ta(V) достигает 8.

Оксиды — красный V205 (т. пл. 670 °С), белые Nb205 (т. пл. 1490 °С) и Та205 (т. пл. 1870 °С) — тугоплавкие кристаллические вещества. Структурная единица Э205 — октаэдр Э06. Оксиды имеют высокие энтальпии и энергии Гиббса образования. Значения ДЯ^ и

&G°j для Nb205 и Та205 близки (следствие лантаноидного сжатия) и

заметно отличаются от таковых для V2Os.

Оксид ванадия (V) получают термическим разложением NH4V03.

593

2NH4V03 = V205 + 2NH3 + Нг0

Он весьма плохо растворим в воде (0,007 г/л при 25 °С), образует кислый раствор светло-желтого цвета; довольно легко растворяется в щелочах, а в кислотах — лишь при длительном нагревании. Оксиды Nb (V) и Та (V) химически неактивны, в воде и кислотах практически не растворяются, а со щелочами реагируют лишь при сплавлении:

Э205 + 2КОН = 2КЭ03 + Н20

Оксованадаты (V), оксониобаты (V) и оксотанталаты (V) — крис-

таллические вещества сложного состава и строения. О их многообра-

зии и сложности состава можно судить по характеру соответствующих

диаграмм плавкости (например, рис. 229). Простейшие по составу

+ 1 ? 1

соединения типа МЭО3 и М3Э04. В большинстве своем они — полимерные соединения. Так, NaNb03 кристаллизуется по типу перовскита (см. рис. 70), a Fe(Nb03)2, Mn(Ta03)2 являются смешанными оксидами со структурой типа рутила (см. рис. 69, Б). В воде растворимы лишь производные s-элементов I группы и NH*. Из ванадатов наибольшее

значение имеет NH4V03 — исходное вещество для получения других соединений ванадия.

Кислоты, действуя на растворы оксованадатов, вызывают полимеризацию ванадат-ионов вплоть до образования осадка гидратирован-ного оксида V205-nH20. Изменение состава ванадат-ионов сопровождается изменением окраски от почти бесцветного V03- до оранжевого

V2Os-nH20.

Пентагалогениды ЭНа15 имеют островную структуру. Поэтому они легкоплавки, летучи, растворяются в органических растворителях, химически активны. Фториды бесцветны, остальные галогениды окрашены.

Кристаллы NbF5 (т. пл. 80 "С, т. кип. 235 "С) и TaF5 (т. пл. 05 "С, т. кил. 229 'С) состоят из тетрамерных молекул (3F4), а ЭО5 и ЭВт5 (т. пл. и т. кип. порядка 200—300 "С) — из димерных молекул (ЭНа]5)2:

Р и с. 229. Диаграмма плавкости г.истемь: Ta2Os - К20

Пентафторид ванадия VF5 — вязкая жидкость (т. пл. 19,5 °С), по строению подобен SbF5. Будучи кислотными соединениями, пентагалогениды легко гидролизуются, образуя аморфные осадки гидратиро-ванных оксидов:

2ЭНа15 + 5Н20 = Э205 + lOHHal

Галогениды Э (V) реагируют с соответствующими основными гало-генидами с образованием анионных комплексов [3F6]_, а в случае - Nb (V) и Та (V), кроме того, [3F-T]2~, [3Fg]3" и [ЭСЦ]*, например:

'! KF + VF5 = KfVFj; 2KF + TaF5 = K2[TaF7]

I Структура ионов [3F7]2" и [3F8]3" показана на рис. 230.

\ ?

Оксогалогениды ЭОНа1э — обычно твердые вещества, в боль-шинстве летучие, a V0C13 — жидкость (т. пл. —77 °С, т. кип. 127 'С). * Молекула VOCI3 имеет форму искаженного тетраэдра с атомом ванадия в i'1 Центре:

О _

F

F

-F F

^T-ilO^-X^Cl

ci

В решетке NbOCl3 димерные грулпы Nb2Cl6 соединены через |/ Nb—С—Nb, образуя бесконечные цепи из октаэдров Nb02Cl4:

594

595

/ О

\ О

A^^C^-^I О О

/ \

Оксогалогениды легко гидролизуются с образованием гидратированных оксидов Э205-пН20 и HHal

2ЭОНа13 + ЗН20 = Э205 + 6ННа1 и вступают во взаимодействие с основными галогенидами (рис. 231), например: 2KF + VOF3 = K2[VOF5] 3KF + NbOF3 = K3[NbOF6]

При взаимодействии с водными растворами, содержащими KF и HF, Nb205 дает K2[NbOF5], а Та205 образует K2[TaF7]:

Nb205 + 4KF + 6HF = 2K2[NbOF5] + 3H20 Та205 + 4KF + 10HF = 2K2[TaF7] + 5Н20

На различии в растворимости K2[TaF7] и K2[NbOF5] основан один из методов разделения ниобия и тантала.

Для ванадия (V) и его аналогов весьма характерны пероксокомплексы типа желтого [V02(02)2]3_, сине-фиолетового [V(02)4]3" и бесцветных [Nb(02)4]3" и

Рис. 231. Диаграмма плавкости системы CsCI -NbOCl3

ПероксоваНадаты, пероксониобаты и пероксотанталаты образуются при действии пероксида водорода на соответствующие соединения 3(V) в щелочной средо. Например:

VOf + 2Н202 = [V02(02)2]3" 4- 2Н20 Э205 4- 8Н202 + 6КОН = 2КЭ[Э(02)4] 4- ПН20

В твердом состоянии эти соединения устойчивы. При действии кислот

пероксованадаты разлагаются.

596

Производные ванадия (V) в кислой среде проявляют окислительные свойства, например окисляют концентрированную соляную кислоту:

V205 4- 6НС1 = 2V0C12 + Cl2 + ЗН20

Для перевода же ниобия (V) и в особенности тантала (V) в более низкие степени окисления требуются энергичные восстановители и нагревание.

Соединения ванадия используются в химической промышленности в качестве катализаторов (производство серной кислоты), а также применяются в стекольной и других отраслях промышленности.

Г Л А В А 6. d-ЭЛЕМЕНТЫ VI ГРУППЫ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕ

страница 185
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233

Скачать книгу "Общая и неорганическая химия" (5.36Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы транспорт логистика
участки в госкино купить
курсы по вязанию крючком в северном округе
ned fe045- 4eq.4l.a7 технические характеристики

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)